3.3 盐类的水解-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学选择性必修1学习手册（人教版）

学 高中化学选择性必修 1 （人教版） 学 习 目 标 1. 认识盐类水解及其本质， 会判断盐溶液的 酸碱性。 2. 会书写盐类水解的离子方程式。 3. 掌握盐类水解的主要影响因素。 4. 能举例说明盐类水解在生产、 生活中的 应用。 5. 了解水解常数及其简单应用。 6. 会判断溶液中粒子浓度大小关系。 知 识 梳 理 知识点 1 盐类的水解 1. 探究盐溶液的酸碱性 （ 1 ） 常见盐溶液的酸碱性 （ 2 ） 常见盐溶液酸碱性归纳 强酸强碱盐溶液显中性， 强酸弱碱盐溶 液显酸性， 强碱弱酸盐溶液显碱性。 2. 盐溶液呈现不同酸碱性的原因——盐类的 水解 （ 1 ） 盐溶液酸、 碱性的理论分析 ①NH 4 Cl 溶液： ②CH 3 COONa 溶液： ③NaCl 溶液： a. 电离过程： NaCl Na ＋ ＋Cl － H 2 O H ＋ ＋OH － 。 b. 水的电离平衡不移动。 原因是溶液中没有 弱电解质生成， 溶液中 c （ H ＋ ） =c （ OH － ）， 溶 液呈中性。 （ 2 ） 盐类的水解 ① 概念： 在溶液中， 由盐电离出来的离子 （弱酸的阴离子或弱碱的阳离子） 跟水电 离出来的 H ＋ 或 OH － 结合生成弱电解质的 第三节 盐类的水解 盐溶液 pH 盐类型 NaCl pH=7 强酸强碱盐 Na 2 CO 3 pH>7 强碱弱酸盐 NaHCO 3 pH>7 强碱弱酸盐 NH 4 Cl pH<7 强酸弱碱盐 Na 2 SO 4 pH=7 强酸强碱盐 CH 3 COONa pH>7 强碱弱酸盐 （ NH 4 ） 2 SO 4 pH<7 强酸弱碱盐 H 2 O H + + OH - NH 4 Cl Cl - + NH + 4 + NH 3 · H 2 O 理论解释 NH + 4 和 H 2 O 中的 OH － 结合生成弱电解 质 NH 3 · H 2 O ， 使水的电离平衡向电离 的方向移动 平衡时 酸碱性 使溶液中 c （ H ＋ ） >c （ OH － ）， 溶液呈酸性 总离子 方程式 NH + 4 +H 2 O NH 3 · H 2 O+H + 理论解释 CH 3 COO - 和 H 2 O 中的 H + 结合生成弱电 解质 CH 3 COOH ， 使水的电离平衡向 电离的方向移动 平衡时 酸碱性 使溶液中 c （ H ＋ ） <c （ OH － ）， 溶液呈碱性 总离子 方程式 CH 3 COO － ＋H 2 O CH 3 COOH＋OH － H 2 O OH - + H + CH 3 COONa Na + + CH 3 COO - + CH 3 COOH 72 学 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 反应。 ② 实质： 溶液中的离子生成弱酸或弱碱， 从 而破坏了水的电离平衡， 促进水的电离， 一般导致溶液中的 c （ H ＋ ） ≠c （ OH － ）， 溶液 呈碱性或酸性。 其过程可表示为： 盐 ＋ 水 酸 ＋ 碱。 （ 3 ） 盐类水解的规律 有弱才水解， 无弱不水解， 越弱越水解； 谁弱谁水解， 谁强显谁性； 两强不水解， 溶液呈中性； 两弱都水解， 酸碱性具体定。 （ 4 ） 盐类水解的特点 ① 盐类的水解反应一般都很微弱， 是可逆反 应， 在一定条件下达到化学平衡。 ② 盐类水解反应是酸碱中和反应的逆反应。 ③ 盐类水解是吸热反应。 （ 5 ） 盐类水解离子方程式的书写方法 ① 盐类水解的离子方程式一般应用 “ ” 连 接 ， 且一般不标 “ ↑ ” “ ↓ ” 等状态 符号 。 ② 多元弱酸根离子水解的离子方程式应分步 书写， 水解是以第一步水解为主， 如 CO 2－ 3 水解的离子方程式为 CO 2－ 3 ＋H 2 O HCO － 3 ＋ OH － ； HCO － 3 ＋H 2 O H 2 CO 3 ＋OH － 。 ③ 多元弱碱阳离子的水解比较复杂， 一般一 步写出。 值得注意的是， 其最终生成的弱 碱即使是难溶物也不标 “ ↓ ” 等状态符 号， 因其水解生成的量极少， 不会生成沉 淀 ， 如 Al 3＋ 水解的离子方程式常写成 ： Al 3＋ ＋3H 2 O Al （ OH ） 3 ＋3H ＋ 。 特例： 某些离子之间发生强烈的水解相互 促进， 其水解趋于完全， 其离子方程式用 “ ”， 标 “ ↑ ” 和 “ ↓ ” 符号， 为彻底的 双水解。 例： Al 3＋ ＋3HCO － 3 Al （ OH ） 3 ↓＋3CO 2 ↑ 。 ④ 盐类水解的离子方程式同样遵循元素守恒 和电荷守恒。 例如： NH 4 Cl 水解 用化学方程式表示： NH 4 Cl＋H 2 O NH 3 · H 2 O＋HCl 用离子方程式表示： NH ＋ 4 ＋H 2 O NH 3 · H 2 O＋H ＋ 知识点 2 影响盐类水解的主要因素 1. 内因 主要因素是盐本身的性质， 组成盐的酸 根对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱， 水 解程度就越大 （越弱越水解）。 例如： 酸性 HF>CH 3 COOH ， 水解程度 NaF<CH 3 COONa 。 2. 外因 （ 1 ） 温度： 水解过程是吸热过程， 故升温使 水解程度增大， 反之则减小。 （ 2 ） 浓度： 盐溶液越稀、 水解程度越大， 反 之越小。 （ 3 ） 加入酸或碱： 组成盐的离子能与水发生 水解反应。 向盐溶液中加入 H ＋ ， 可抑 制阳离子水解， 促进阴离子水解； 向盐 溶液中加入 OH － ， 能抑制阴离子水解， 促进阳离子水解。 3. 典型实例： NH ＋ 4 ＋H 2 O NH 3 · H 2 O＋H ＋ 适当 加热 加水 通入 NH 3 加 NH 4 Cl 通入 HCl 加 NaOH c （ NH + 4 ） 降低 降低 升高 升高 升高 降低 c （ NH 3 · H 2 O ） 升高 降低 升高 升高 降低 升高 73 学 高中化学选择性必修 1 （人教版） 知识点 3 盐类水解的应用 1. 盐类水解的应用 根据盐类水解反应的特征， 改进条件可 使盐类水解反应向人们需要的方向进行。 （ 1 ） 用纯碱溶液清洗油污时， 加热可增强去 污能力。 （ 2 ） 化肥的施用 例如： 草木灰与铵态氮肥不能混合施 用， 否则会使肥效损耗， 这是两种盐发生水 解相互促进而放出氨气的缘故。 （ 3 ） 盐溶液的配制 例如： 配制 FeCl 3 、 SnCl 2 溶液时应加入 少量盐酸， 目的是抑制 Fe 3+ 、 Sn 2+ 的水解。 （ 4 ） 用盐作净水剂 例如： 利用 FeCl 3 、 明矾在水溶液中发 生水解产生的胶体， 能吸附水中悬浮的杂 质， 起到净水的作用。 （ 5 ） 泡沫灭火器原理 Al 2 （ SO 4 ） 3 溶液与小苏打溶液发生水解相 互促进， 产生 CO 2 气体和 Al （ OH ） 3 沉淀， 将 燃烧物质与空气隔离开来。 离子方程式为 Al 3+ +3HCO - 3 Al （ OH ） 3 ↓+3CO 2 ↑ 。 （ 6 ） 利用水解反应来制纳米材料 （氢氧化物 可变为氧化物）。 2. 离子浓度的大小比较 （ 1 ） 溶液中的守恒关系 ① 物料守恒 （原子守恒） 电解质溶液中由于电离或水解因素， 离 子会生成其他离子或分子等， 但离子或分子 中某种特定元素的原子的总数是不会改变的， 符合原子守恒。 如 NaHCO 3 溶液中 n （ Na ＋ ） ∶ n （ C ） ＝1 ∶ 1 。 因 HCO － 3 水解 （ HCO － 3 ＋H 2 O H 2 CO 3 ＋OH － ） 以及 HCO － 3 电离 （ HCO － 3 H ＋ ＋ CO 2－ 3 ）。 C 的存在形式有 3 种， 分别为 HCO － 3 、 H 2 CO 3 、 CO 2 － 3 ， 由 n （ Na ＋ ） ∶ n （ C ） ＝1 ∶ 1 ， 得 c （ Na ＋ ） ＝c （ HCO － 3 ） ＋c （ CO 2－ 3 ） ＋c （ H 2 CO 3 ）。 ② 电荷守恒 在电解质溶液中， 阳离子的电荷总数与 阴离子的电荷总数相等， 即溶液呈电中性。 如 NaHCO 3 溶液中有 Na ＋ 、 H ＋ 、 HCO － 3 、 CO 2－ 3 、 OH － ， 存在如下关系： n （ Na ＋ ） ＋n （ H ＋ ） ＝n （ HCO － 3 ） ＋ 2n （ CO 2 － 3 ） ＋n （ OH － ）， 推出 c （ Na ＋ ） ＋c （ H ＋ ） ＝ c （ HCO － 3 ） ＋c （ OH － ） ＋2c （ CO 2－ 3 ）。 （因 CO 2－ 3 带 2 个单位负电荷， 所以其所带电荷数为其离子 数的 2 倍） ③ 质子守恒 （水的电离守恒） 电解质溶液中， 分子 （或离子） 得失质 子 （ H ＋ ） 的物质的量应相等。 根据 H 2 O c （ H ＋ ） 升高 降低 降低 升高 升高 降低 c （ OH － ） 降低 升高 升高 降低 降低 升高 pH 降低 升高 升高 降低 降低 升高 水解 程度 增大 增大 减小 减小 减小 增大 适当 加热 加水 通入 NH 3 加 NH 4 Cl 通入 HCl 加 NaOH 续表 温馨提示 多元弱酸正盐的水解， 水解反应第 一步远远大于第二步， 原因是第一步水 解产生的 OH － 对第二步水解有抑制作用， 并且正盐阴离子与 H ＋ 结合能力比酸式盐 阴离子结合能力强。 例如： Na 2 CO 3 溶液中 CO 2－ 3 ＋H 2 O HCO － 3 ＋OH － （主要） HCO － 3 ＋H 2 O H 2 CO 3 ＋OH H － 74 学 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 H ＋ ＋OH － ， 由水电离出的 c （ H ＋ ）、 c （ OH － ）始终 是相等的， 溶液中的 H ＋ 或 OH － 虽与其他离子 结合而以不同形式存在， 但其总量相等， 即 质子守恒。 如在 K 2 S 溶液中， H 2 O 电离出的 OH － 即存在如下关系： c （ OH － ） ＝c （ H ＋ ） ＋c （ HS － ） ＋2c （ H 2 S ）。 提示： 可以通过物料守恒和电荷守恒推 出质子守恒表达式。 NaHCO 3 溶液中物料守 恒 ： c （ Na ＋ ） ＝c （ HCO － 3 ） ＋c （ H 2 CO 3 ） ＋c （ CO 2－ 3 ） ① ， 电荷守恒： c （ Na ＋ ） ＋c （ H ＋ ） ＝c （ HCO － 3 ） ＋ c （ OH － ） ＋2c （ CO 2－ 3 ） ② ， 将 ① 代入 ② 中， 整理 得质子守恒 ： c （ H 2 CO 3 ） ＋c （ H ＋ ） ＝c （ OH － ） ＋ c （ CO 2－ 3 ）。 （ 2 ） 离子浓度大小比较的其他规律 ① 多元弱酸溶液 根据多步电离分析。 例如： 在 H 3 PO 4 的 溶液中， c （ H ＋ ） >c （ H 2 PO － 4 ） >c （ HPO 2－ 4 ） >c （ PO 3－ 4 ） >c （ OH - ）。 ② 多元弱酸的正盐溶液 根据弱酸根的分步水解分析 ， 例如 ： Na 2 CO 3 溶液中， c （ Na ＋ ） >c （ CO 2 － 3 ） >c （ OH － ） > c （ HCO － 3 ） >c （ H + ）。 ③ 多元弱酸的酸式盐溶液 要考虑酸根离子的电离程度与水解程度 的相对大小， 如 HCO － 3 以水解为主， NaHCO 3 溶液中 c （ Na ＋ ） >c （ HCO － 3 ） >c （ OH － ） >c （ H ＋ ）； 而 HSO － 3 以电离为主， NaHSO 3 溶液中 c （ Na ＋ ） > c （ HSO － 3 ） >c （ H ＋ ） >c （ OH － ）。 ④ 不同溶液中同一离子浓度的比较 要看溶液中其他离子对其的影响。 例如： 在物质的量浓度相同的下列溶液中， a. NH 4 Cl 、 b. CH 3 COONH 4 、 c. NH 4 HSO 4 ， c （ NH ＋ 4 ） 由大到小的顺序是 c>a>b 。 ⑤ 混合溶液中各离子浓度的大小比较 根据电离程度、 水解程度的相对大小 分析。 a. 分子的电离大于相应离子的水解 例如 ： 等物质的量浓度的 NH 4 Cl 与 NH 3 · H 2 O 混合溶液， c （ NH ＋ 4 ） >c （ Cl － ） >c （ OH － ） >c （ H ＋ ）； 等物质的量浓度的 CH 3 COONa 与 CH 3 COOH 混合溶液， c （ CH 3 COO － ） >c （ Na ＋ ） >c （ H ＋ ） >c （ OH － ）。 b. 分子的电离小于相应离子的水解 例如： 在 0.1 mol · L －1 的 NaCN 溶液和 0.1 mol · L －1 的 HCN 溶液的混合液中， 各离子 浓度的大小顺序为 c （ Na ＋ ） >c （ CN － ） >c （ OH － ） > c （ H ＋ ）。 温馨提示 （ 1 ） 比较离子浓度大小时若为混合溶液， 则应先判断是否发生反应以及最终 溶液中的溶质及其浓度， 再分情况 分析。 （ 2 ） 比较离子浓度大小时， 分清主要离 子和次要离子， 强电解质溶质直接 电离出来的是主要离子， 离子水解 或弱电解质电离出来的离子是次要 离子。 教材拓展 水解平衡常数 水解反应的平衡常数叫做水解平衡 常数或水解常数， 用 K h 表示。 K h 表示水 解反应趋势的大小， K h 数值越大， 水解 趋势越大。 水解常数 K h 可由与水解平衡 相关的平衡常数导出。 例如， CH 3 COO － 75 学 高中化学选择性必修 1 （人教版） 要 点 精 析 要点 1 盐溶液酸碱性的判断 典例 1 下列物质的水溶液， 由于水解而呈 酸性的是 （ ） A. NaHSO 4 B. Na 2 CO 3 C. HCl D. CuCl 2 解析： NaHSO 4 为强酸的酸式盐， NaHSO 4 Na + +H + +SO 2- 4 ， 但不是盐类水解的原因， 故 A 不符合题意； Na 2 CO 3 为强碱弱酸盐， 水 解呈碱性， 故 B 不符合题意； HCl 为一元强 酸， 电离出 H + ， 溶液呈酸性， 不是水解原 因 ， 故 C 不符合题意 ； CuCl 2 为强酸弱碱 盐， 水解成酸性， 故 D 符合题意。 答案： D 变式训练 1 现有 SO 2- 3 、 NH + 4 、 Al 3 + 、 Na + 、 SO 2- 4 、 AlO - 2 、 Fe 3+ 、 HCO - 3 、 Cl - ， 请按要求填空： （ 1 ） 在水溶液中， 水解使溶液呈碱性的离子 是 。 （ 2 ） 在水溶液中， 水解使溶液呈酸性的离子 是 。 （ 3 ） 既能在酸性较强的溶液里大量存在， 又 能在碱性较强的溶液里大量存在的离子 是 。 （ 4 ） 既不能在酸性较强的溶液里大量存在， 又不能在碱性较强的溶液里大量存在的 离子是 。 要点 ２ 盐类水解的规律 典例 2 物质的量浓度相同的下列溶液中， 符合 pH 按由小到大的顺序排列的是 （ ） A. Na 2 CO 3 NaHCO 3 NaCl NH 4 Cl B. Na 2 CO 3 NaHCO 3 NH 4 Cl NaCl C. （ NH 4 ） 2 SO 4 NH 4 Cl NaNO 3 Na 2 S D. NH 4 Cl （ NH 4 ） 2 SO 4 Na 2 S NaNO 3 解析： （ NH 4 ） 2 SO 4 、 NH 4 Cl 溶液因 NH ＋ 4 水解 而呈酸性， （ NH 4 ） 2 SO 4 溶液中 NH ＋ 4 浓度大于 NH 4 Cl 溶液中的 NH + 4 浓度 ， 其水解产生的 c （ H + ） 应较大， 故前者 pH 小； NaNO 3 溶液 呈中性 （ pH＝7 ）； 在 Na 2 S 溶液中， 因 S 2－ 水 解使溶液呈碱性 （ pH>7 ）， 故选 C 。 其中 A 项中 pH 大小关系： Na 2 CO 3 >NaHCO 3 ， 可以 用多元弱酸根离子分步水解的离子方程式来 解释， 水解是以第一步水解为主， 即 CO 2- 3 的 水解程度大于 HCO - 3 。 答案： C 变式训练 2 相同物质的量浓度的 NaCN 溶液和 的水解常数可按以下方法求得： H 2 O OH － ＋H ＋ K w =c （ H + ）· c （ OH - ） ＝ 1.0×10 －14 CH 3 COO － ＋H ＋ CH 3 COOH 1 K a ＝ c （ CH 3 COOH ） c （ CH 3 COO - ）· c （ H + ） = 1 1.7×10 －5 CH 3 COO － ＋H 2 O OH － ＋CH 3 COOH K h ＝K w · 1 K a ＝ 1.0×10 －14 1.7×10 －5 ＝5.9×10 －10 mol · L －1 对于 CO 2－ 3 的水解来说， 其第一步的 水解常数为 1.8×10 －4 mol · L －1 ， 第二步的 水解常数为 2.4×10 －8 mol · L －1 ， 二者相差 很大， 因此可以忽略第二步水解。 其他 多元弱酸酸根离子的水解也有类似情况。 76 学 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 NaClO 溶液相比 ， NaCN 溶液的 pH 较大 ， 则下列关于同温、 同体积、 同浓度的 HCN 溶液和 HClO 溶液的说法中正确的是 （ ） A. 酸性强弱： HCN>HClO B. pH ： HClO>HCN C. 与 NaOH 恰好完全反应时， 消耗 NaOH 的 物质的量： HClO>HCN D. 酸根离子浓度： c （ CN - ） <c （ ClO - ） 要点 ３ 水解离子方程式书写的注意事项 典例 3 下列离子方程式的书写正确的是 （ ） A. 硫化钠水解： S 2－ ＋2H 2 O H 2 S↑＋2OH － B. 硫氢化钠水解： HS － ＋H 2 O H 3 O ＋ ＋S 2－ C. 硫化钾水解： S 2－ ＋H 2 O HS － ＋OH － D. 硫酸铝溶液跟偏铝酸钠溶液反应： Al 3＋ ＋ 3AlO － 2 ＋6H 2 O 4Al （ OH ） 3 ↓ 解析： A 项中硫离子水解分步进行， 其中以 生成硫氢根离子为主； B 项是硫氢根离子的 电离而不是水解； C 项是水解离子方程式， 但是可逆号写成了等号； D 项符合题意， 因 为两个离子相互促进水解且水解完全， 所以 应写等号和标出沉淀的符号。 答案： D 变式训练 3 下列离子方程式中， 属于正确的水解反 应的是 （ ） A. HCOOH+H 2 O HCOO - +H 3 O + B. CO 2- 3 +2H 2 O H 2 CO 3 +2OH - C. Fe 3+ +3H 2 O Fe （ OH ） 3 ↓+3H + D. HS - +H 2 O H 2 S+OH - 要点 4 影响盐类水解的因素 典例 4 在一定条件下， Na 2 CO 3 溶液中存在 水解平衡： CO 2－ 3 ＋H 2 O HCO － 3 ＋OH － 。 下列说 法正确的是 （ ） A. 稀释溶液， 水解平衡向逆反应方向移动， 水解程度减小 B. 通入 CO 2 ， 平衡向正反应方向移动 C. 升高温度， c （ HCO － 3 ） c （ CO 2－ 3 ） 减小 D. 加入 NaOH 固体， 溶液 pH 减小 解析： A 项， 稀释时平衡正向移动， 促进 CO 2 － 3 的水解； B 项， 通入 CO 2 ， 消耗 OH － ， c （ OH － ）降低， 平衡正向移动； C 项， 盐类的 水解是吸热反应， 升高温度平衡正向移动， c （ HCO － 3 ）增大， c （ CO 2－ 3 ）减小， 因此 c （ HCO － 3 ） c （ CO 2－ 3 ） 增大； D 项， 加入 NaOH 固体， 溶液中 c （ OH － ） 增大， pH 增大。 答案： B 变式训练 4 一定条件下， CH 3 COONa 溶液中存在水 解平衡： CH 3 COO - +H 2 O CH 3 COOH+OH - 。 下列说法正确的是 （ ） A． 加入少量 NaOH 固体， c （ CH 3 COO - ）减小 B． 升高温度， 溶液的 pH 增大 C． 稀释溶液， 溶液的 pH 增大 D． 通入少量 HCl 气体， 水解平衡常数减小 要点 5 盐类水解的应用 典例 5 下列说法中正确的是 （ ） A. AlCl 3 溶液和 Al 2 （ SO 4 ） 3 溶液加热、 蒸发、 77 学 高中化学选择性必修 1 （人教版） 浓缩、 结晶、 灼烧， 所得固体的成分相同 B. 配制 FeCl 3 溶液时， 将 FeCl 3 固体溶解在 硫酸中， 然后再用水稀释到所需的浓度 C. 向 CuCl 2 溶液中加入 CuO ， 调节 pH 可除 去溶液中混有的 Fe 3＋ D. 泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和 硫酸铝 解析： AlCl 3 溶液： HCl 易挥发； AlCl 3 ＋3H 2 O 加热蒸发溶剂 Al （ OH ） 3 ↓＋3HCl↑ （ AlCl 3 水解反 应）， 2Al （ OH ） 3 △ Al 2 O 3 ＋3H 2 O↑ 。 Al 2 （ SO 4 ） 3 溶 液： H 2 SO 4 难挥发； Al 2 （ SO 4 ） 3 ＋6H 2 O 加热蒸发溶剂 2Al （ OH ） 3 ＋3H 2 SO 4 ， 该反应进行到一定程度 时， 2Al （ OH ） 3 ＋3H 2 SO 4 △ 6H 2 O↑＋Al 2 （ SO 4 ） 3 。 A 项不正确。 H 2 SO 4 能抑制 Fe 3＋ 的水解， 但 它使配制的 FeCl 3 溶液中混入杂质离子 SO 2－ 4 ， B 项不正确。 Fe 3＋ ＋3H 2 O Fe （ OH ） 3 ＋3H ＋ ， 加 入 CuO 之后， CuO＋2H ＋ Cu 2＋ ＋H 2 O ， c （ H ＋ ） 减小 ， Fe 3 ＋ 的水解平衡向右移动 ， 析出 Fe （ OH ） 3 沉淀， 从而除去 Fe 3＋ ， C 项正确。 Al 3 ＋ 与 CO 2－ 3 会 发 生 水 解 相 互 促 进 反 应 ： 2Al 3＋ ＋3CO 2 － 3 ＋3H 2 O 2Al （ OH ） 3 ↓＋3CO 2 ↑ ； Al 3＋ 水解与 HCO － 3 水解相互促进： Al 3＋ ＋3HCO － 3 Al （ OH ） 3 ↓＋3CO 2 ↑ ， 但在其他条件相同 时， HCO － 3 比 CO 2－ 3 产生 CO 2 快， 产生泡沫快， 故泡沫灭火器中常使用的原料是 NaHCO 3 和 Al 2 （ SO 4 ） 3 ， D 项不正确。 答案： C 变式训练 5 下列根据反应原理设计的应用中， 不正 确的是 （ ） A. CO 2- 3 +H 2 O HCO - 3 +OH - 热的纯碱溶液 清洗油污 B. Al 3+ +3H 2 O Al （ OH ） 3 +3H + 明矾净水 C. TiCl 4 + （ x+2 ） H 2 O TiO 2 · xH 2 O↓+4HCl 用 TiCl 4 制备 TiO 2 D. SnCl 2 +H 2 O Sn （ OH ） Cl+HCl 配制氯化 亚锡溶液时加入氢氧化钠 要点 6 离子浓度的大小比较 典例 6 室温下， 下列溶液中粒子浓度关系 思维延伸 盐类水解的应用 应用 举例 无水盐的制备 由 MgCl 2 · 6H 2 O 制 MgCl 2 ， 在干 燥的 HCl 气流中加热 判断盐溶液的 蒸干产物 将 AlCl 3 溶液蒸干灼烧得到的 是 Al 2 O 3 ， 而不是 AlCl 3 某些盐的分离 除杂 为除去 MgCl 2 酸性溶液中的 Fe 3＋ ， 可在加热搅拌的条件下加 入 MgO 、 MgCO 3 或 Mg （ OH ） 2 ， 过滤后再加入适量的盐酸 盐溶液除锈 NH 4 Cl 溶液除去金属表面的氧 化物 （ NH + 4 水解溶液显酸性） 判断酸的强弱 CH 3 COONa 溶液能使酚酞变红 （ pH >7 ） ， 说明 CH 3 COOH 是 弱酸 加热促进水解 热的纯碱溶液去污力强 分析盐溶液的 酸碱性， 并比 较 酸 碱 性 的 强弱 等 物 质 的 量 浓 度 的 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 溶液均显碱性， 且碱 性： Na 2 CO 3 >NaHCO 3 判断溶液中离 子能否大量共存 Al 3＋ 和 HCO - 3 因发生水解相互促 进反应， 不能大量共存 配制或贮存易 水解的盐溶液 配制 FeCl 3 溶液， 要向 FeCl 3 溶 液中加入适量盐酸 胶体的制备 ， 作净水剂 明矾溶于水， 生成胶状物氢氧 化铝， 能吸附水中漂浮的杂质， 并形成沉淀使水澄清 化肥的使用 铵态氮肥不宜与草木灰混合使用 泡沫灭火器的 反应原理 （双 水解） Al 3＋ ＋3HCO － 3 Al （ OH 3 ） ↓＋3CO 2 ↑ 78 学 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 正确的是 （ ） A. Na 2 S 溶液： c （ Na ＋ ） >c （ HS － ） >c （ OH － ） >c （ H 2 S ） B. Na 2 C 2 O 4 溶液： c （ OH － ） ＝c （ H ＋ ） ＋c （ HC 2 O － 4 ） ＋ 2c （ H 2 C 2 O 4 ） C. Na 2 CO 3 溶液： c （ Na ＋ ） ＋c （ H ＋ ） ＝2c （ CO 2 － 3 ） ＋ c （ OH － ） D. CH 3 COONa 和 CaCl 2 混合溶液： c （ Na ＋ ） ＋ c （ Ca 2 ＋ ） ＝c （ CH 3 COO － ） ＋c （ CH 3 COOH ） ＋ 2c （ Cl － ） 解析： Na 2 S 溶液中 S 2－ 发生水解反应 S 2－ ＋H 2 O HS － ＋OH － ， HS － ＋H 2 O H 2 S＋OH － ， 所以溶 液中离子浓度大小关系是 c （ Na ＋ ） >c （ OH － ） > c （ HS － ） >c （ H 2 S ）， A 错误； Na 2 C 2 O 4 溶液中， 根据质子守恒可得 c （ OH － ） ＝c （ H ＋ ） ＋c （ HC 2 O － 4 ） ＋2c （ H 2 C 2 O 4 ）， B 正确； Na 2 CO 3 溶液中， 根 据电荷守恒可得 c （ Na ＋ ） ＋c （ H ＋ ） ＝2c （ CO 2 － 3 ） ＋ c （ OH － ） ＋c （ HCO － 3 ）， C 错误； CH 3 COONa 和 CaCl 2 混合溶液中， 根据物料守恒可得 c （ Na ＋ ） ＋ 2c （ Ca 2＋ ） ＝c （ CH 3 COO － ） ＋c （ CH 3 COOH ） ＋c （ Cl － ）， D 错误。 答案： B 变式训练 6 下列溶液中粒子的物质的量浓度关系正 确的是 （ ） A． 20 mL 0.1 mol/L CH 3 COONa 溶液与 10 mL 0.1 mol/L HCl 溶液混合后溶液呈酸性 ， 所得溶液中： c （ CH 3 COOH ） >c （ Cl － ） > c （ CH 3 COO － ） >c （ H + ） B． 等物质的量浓度等体积的 NH 4 HSO 4 和 NaOH 溶液混合： c （ Na + ） =c （ SO 2- 4 ） >c （ NH + 4 ） >c （ H + ） >c （ OH － ） C． 室温下， pH=2 的盐酸与 pH=12 的氨水等 体积混合， 所得溶液中： c （ Cl － ） + c （ H + ） > c （ NH + 4 ） + c （ OH － ） D． 草酸钠 （ Na 2 C 2 O 4 ） 溶液中 ： c （ OH － ） = c （ H + ） +c （ HC 2 O - 4 ） +c （ H 2 C 2 O 4 ） 思维延伸 离子浓度大小比较的相关知识 （ 1 ） 电解质溶液中的守恒关系 ① 物料守恒： 电解质溶液中由于电 离或水解因素， 离子会发生变化 变成其他离子或分子等， 但离子 或分子中某种特定元素的原子的 总数是不会改变的。 如 Na 2 CO 3 溶液中 n （ Na ＋ ） ∶ n （ C ） ＝2 ∶ 1 ， 推出 ： c （ Na ＋ ） ＝2 ［ c （ HCO － 3 ） ＋ c （ CO 2 － 3 ） ＋c （ H 2 CO 3 ）］。 ② 电荷守恒： 电解质溶液中所有阳 离子所带有的正电荷数与所有的阴 离子所带的负电荷数相等。 如 NaHCO 3 溶液中， n （ Na ＋ ） ＋n （ H ＋ ） ＝n （ HCO － 3 ） ＋2n （ CO 2－ 3 ） ＋n （ OH － ）（也 可为浓度关系）。 注意： 离子带几个单位电荷， 物 质的量前面的系数就是几。 ③ 质子守恒： 电解质溶液中分子或 离子得到或失去质子 （ H ＋ ） 的物 质的量应相等。 例如在 NH 4 HCO 3 溶液中 ， H 3 O ＋ 、 H 2 CO 3 为得到质子后的产物， NH 3 · H 2 O 、 OH － 、 CO 2 － 3 为失去质子后 的产物， 故有以下关系： c （ H 3 O ＋ ） ＋ c （ H 2 CO 3 ） c （ NH 3 · H 2 O ） ＋c （ OH － ） ＋ 79 学 高中化学选择性必修 1 （人教版） 变式训练 7 将 0.2mol · L －1 NaHCO 3 溶液与 0.1mol · L －1 KOH 溶液等体积混合， 下列关系正确的是 （ ） A. 2c （ K ＋ ） c （ HCO － 3 ） ＋2c （ CO 2－ 3 ） ＋c （ H 2 CO 3 ） B. c （ Na ＋ ） >c （ K ＋ ） >c （ HCO － 3 ） >c （ CO 2－ 3 ） >c （ OH － ） >c （ H ＋ ） C. c （ OH － ） ＋c （ CO 2 － 3 ） c （ H ＋ ） ＋c （ H 2 CO 3 ） ＋ 0.1 mol · L －1 D. 3c （ K ＋ ） ＋c （ H ＋ ） c （ OH － ） ＋c （ HCO － 3 ） ＋2c （ CO 2－ 3 ） 变式训练 8 常温下， 在 20 mL a mol · L -1 的 HX 溶液 中滴加 0.1 mol · L -1 的 NaOH 溶液， 溶液中水 电离出 c （ H + ）的 pH=-lgc （ H + ） 水 与所加 NaOH 溶液体积的关系如图所示 （已知 lg5=0.7 ）。 下列说法中不正确的是 （ ） A． a=0.1 ， K a （ HX ）的数量级为 10 -5 B． M 点： c （ X - ） >c （ Na + ） >c （ H + ） >c （ OH - ） C． 在 N 点时， 溶液的 pH 约为 8.85 D． T 点对应的溶液中 2c （ Na + ） =c （ X - ） +c （ HX ） pH 11 M N T O 7 20 40 V ［ NaOH （ aq ）］ /mL 变式训练 8 图 （ 1 ） “有序思维” 破解弱 （强） 酸与强 （弱） 碱混合的若干问题 上图一目了然， 可以很清楚地得出 不同情况下溶液中的 pH 、 离子浓度 的关系。 （ 2 ） 抓 “五点” 巧析酸碱混合或滴定图 像题 ① 抓反应 “起 ” 点 ， 判断酸碱的 NaOH 溶液 CH 3 COONa （少量）、 CH 3 COOH （过量） n （ CH 3 COONa ） ∶ n （ CH 3 COOH ） =1 ∶ 1 CH 3 COONa 、 CH 3 COOH （稍过量） CH 3 COONa （恰好中和） CH 3 COONa （少量）、 NaOH （过量） 溶质 逐 滴 滴 加 CH 3 COOH 溶液 pH<7 c （ CH 3 COO - ） >c （ H + ） >c （ Na + ） >c （ OH - ） pH 离子浓度比较 pH<7 c （ CH 3 COO - ） >c （ Na + ） >c （ H + ） >c （ OH - ） pH=7 c （ CH 3 COO - ） =c （ Na + ） >c （ H + ） =c （ OH - ） pH>7 c （ Na + ） >c （ CH 3 COO - ） >c （ H + ） >c （ OH - ） pH>7 c （ Na + ） >c （ OH - ） >c （ CH 3 COO - ） >c （ H + ） c （ CO 2－ 3 ）。 （ 2 ） 微粒浓度大小的比较 ① 多元弱酸溶液， 根据多步电离分 析， 如在 H 3 PO 4 的溶液中， c （ H ＋ ） > c （ H 2 PO － 4 ） >c （ HPO 2 － 4 ） >c （ PO 3 － 4 ） > c （ OH - ）。 ② 多元弱酸的正盐溶液， 根据弱酸 根的分步水解分析， 如 Na 2 CO 3 的 溶液中， c （ Na ＋ ） >c （ CO 2－ 3 ） >c （ OH － ） > c （ HCO － 3 ） >c （ H + ）。 ③ 不同溶液中同一离子浓度的比较， 要看溶液中其他离子对其的影响。 ④ 混合溶液中各离子浓度的比较 ， 要进行综合分析 ， 如电解因素 、 水解因素等。 如相同浓度的 NH 4 Cl 溶液和氨水等体积混合后， 由于 NH 3 · H 2 O 的电离程度大于 NH ＋ 4 的水 解程度， 所以溶液中离子浓度顺序 为 c （ NH ＋ 4 ） >c （ Cl － ） >c （ OH － ） >c （ H ＋ ）。 思维延伸 80 学 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 变式训练答案 1. （ 1 ） SO 2- 3 、 AlO - 2 、 HCO - 3 （ 2 ） NH + 4 、 Al 3+ 、 Fe 3+ （ 3 ） Na + 、 Cl - 、 SO 2- 4 （ 4 ） HCO - 3 2. D 3. D 4. B 5. D 6. B 7. D 8. D 强弱。 ② 抓反应 “一半” 点， 判断是什么 溶质的等量混合。 ③ 抓 “恰好” 反应点， 生成什么溶 质， 溶液呈什么性， 是什么因素 造成的。 ④ 抓溶液 “中性” 点， 生成什么溶 质， 哪种反应物过量或不足。 ⑤ 抓反应 “倍量” 点， 溶质是什么， 判断谁多、 谁少还是等量。 思维模式： 是否反应？ 谁过量？ → ① 定溶质； ② 找平衡： 弱酸、 弱碱 存在电离平衡， 含弱离子的盐存在 水解平衡， 溶液中永远有水的电离 平衡， 并受到溶质的抑制或促进 ， 根据溶液酸碱性判断以谁为主， 以 谁为主则只考虑谁； ③ 看影响， 排 大小， 注意 H + 和 OH - 的叠加效应。 81